DE1909285A1

DE1909285A1 - Inclined arc chamber for a spark gap

Info

Publication number: DE1909285A1
Application number: DE19691909285
Authority: DE
Inventors: E W Stetson
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-02-29
Filing date: 1969-02-25
Publication date: 1969-10-30
Also published as: DE1909285C3; CH497800A; GB1255505A; SE375413B; FR2002867A1; DE1909285B2; US3515947A

Description

Geneigte Lichtbogenkammer für eine FunkenstreckeInclined arc chamber for a spark gap

Im Rahmen dieser Anmeldung wird Bezug genommen auf die Deutsche Patentanmeldung P 19 08 152.8 (Eig. Zeichen 1O39-5D-3OO8, US-Serial No. 706,911, eingereicht am 17. 2. 1969) mit dem Titel "Funkenstreckenanordnung für Überschlagssicherung". In the context of this application, reference is made to the German patent application P 19 08 152.8 (own sign 1O39-5D-3OO8, U.S. Serial No. 706,911, filed Feb.17. 1969) with the title "Spark gap arrangement for rollover protection".

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nunmehr auf Lichtbogenkammern, wie sie in uberspannungsableitern verwendet werden. Sie betrifft insbesondere eine Lichtbogenkammer für eine Funkenstrecke eines überspannungsableiters, in der ein Magnetfeld erzeugt ist, um den Lichtbogen von der Funkenstrecke in die Kammer zu verschieben; diese Kammer ist dadurch näher bestimmt, daß sie einen den Lichtbogen verlängernden Kanal aufweist, der auf seiner Länge geneigt ist, um die Richtung eines Lichtbogenverlaufes in dem Kanal praktisch senkrecht zu den Flußlinien des Magnetfeldes zu halten.The present invention now relates to arc chambers, as used in surge arresters. In particular, it relates to an arc chamber for a spark gap of a surge arrester in which a magnetic field is generated to remove the arc from the spark gap move to the chamber; this chamber is defined in more detail by the fact that it has a channel which extends the arc which is inclined along its length in order to practically perpendicular to the direction of an arc path in the channel to keep the lines of flux of the magnetic field.

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Es ist bei der Konstruktion von überspannungsableitern bekannt, verschiedene Bauarten einer Funkenstrecke und der zugehörigen Lichtbogenkammern zu verwenden. Das primäre Merkmal eines überspannungsableiters besteht darin, Spannungsstoße abzuleiten, die von einer durch den überspannungsableiter geschützten Blitzableitervorrichtung herrühren können oder die in einem geschützten Netz durch Schaltstöße erzeugt werden können. Diese Schutzfunktlon wird durch einen durch den Überspannungsleiter hindurchführenden Pfad zur Erde erhalten, um transiente Spannungen und Spannungsstöße von einem geschützten Netz durch den Ableiter hindurch zur Erde abzuleiten. Selbstverständlich müssen die überspannungsableiter so aufgebaut sein, daß sie nur dann einen Entladungskreis zur Erde bilden, wenn dem Ableiter eine Stoßspannung vorgegebener Größe aufgedrückt ist. Wenn der Kreis dann seine Ableitfunktion ausgeführt hat, muß er schnell unterbrochen werden um zu vermeiden, daß der folgende Starkstrom von dem geschützten Netz ebenfalls über den Ableiter zur Erde abfließt. Diese Betriebseigenschaften werden gewöhnlich dadurch erzielt, daß zwischen geeignete Klemmen, die auf einem isolierenden Gehäuse des Überspannungsleiters befestigt sind, irgendeine Punkenstreckenart mit einem nicht-linearen Widerstand aus einem Ventilmaterial in Reihe geschaltet wird. Die Funkenstrecken in diesen Anordnungen sind so ausgelegt, daß sie bei einer bestimmten Spannung überschlagen, die über der normalen Betriebsspannung des Netzes aber unterhalb der Spannungsgrenze liegt, bei der die elektrische Ausrüstung oder Isolierung des geschützten Netzes beschädigt würde. Das Ventilmaterial des nicht-linearen Widerstandes stellt bei den normalerweise geringen Betriebsspannungen des geschützten Netzes einen relativ hohen Widerstand dar und weist bei den höheren Spannungen infolge transienter Spannungsstösse einen sehr viel geringeren Widerstand auf.It is known in the construction of surge arresters to use different types of spark gap and the associated arc chambers. The primary characteristic of a surge arrester consists in dissipating voltage surges that from a lightning arrester device protected by the surge arrester or that can be generated in a protected network by switching surges. This protective function is obtained by a path leading through the surge arrester to earth, in order to reduce transient voltages and voltage surges from a protected network through the arrester Derive earth. Of course, the surge arresters must be constructed in such a way that they only have a discharge circuit to earth when a surge voltage of a given magnitude is impressed on the arrester. If the circle then its derivative function has carried out, it must be interrupted quickly to avoid that the following heavy current from the protected network also flows through the arrester to earth. These operating characteristics are usually achieved by the fact that between suitable terminals on an insulating housing of the surge conductor any type of point gap with a non-linear resistance of valve material in series is switched. The spark gaps in these arrangements are like this designed so that they flash over at a certain voltage, but below the normal operating voltage of the network the voltage limit at which the electrical equipment or insulation of the protected network would be damaged. That Valve material of the non-linear resistance provides at the normally low operating voltages of the protected network represents a relatively high resistance and has a very high resistance at the higher voltages due to transient voltage surges lower resistance.

Wenn deshalb an einem derartigen überspannungsableiter ein Hochspannungsstoß auftritt, schlagen die Funkenstrecken über, und durch das einen nicht-linearen Widerstand bildende Ventilmaterial wird ein Pfad mit relativ kleinem Widerstand gebildet, um denIf, therefore, a high voltage surge occurs on such a surge arrester occurs, the spark gaps strike over, and through the valve material forming a non-linear resistance a path with relatively little resistance is formed around the

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Spannungsstoß zur Erde abzuleiten. Nach Ableitung dieses Stosses 1st es erforderlich, den Ableiter so schnell wie möglich in seinen normalen offenen Zustand zurückzuführen, wie es bereits oben erwähnt worden ist, um die kontinuierliche Ableitung des normalen Leitungsstromes oder des folgenden Starkstromes zur Erde durch den Ableiter hindurch zu verhindern. Dieses Ziel wird durch die kombinierte Wirkung der über den Funkenstrecken gebildeten Lichtbogen, die schnell in die Länge gezogen werden, und durch den erhOhten Widerstand erzielt, den das Widerstandsmaterial des Ventils bei geringeren Spannungen gegenüber dem Starkstrom aufweist.To divert voltage surge to earth. After deriving this shock It is necessary to put the arrester in its place as soon as possible normal open state attributed, as it has already been mentioned above, to the continuous derivative of the normal Line current or the following high-voltage current to earth through the To prevent arresters through. This goal is achieved by the combined action of the arcs formed across the spark gaps, which are rapidly elongated, and by the Achieved increased resistance, which the resistance material of the valve has at lower voltages compared to the heavy current.

Um den nachfolgenden Starkstrom schnell zu begrenzen und die nach einem transienten Spannungsstoß zwischen den Funkenstrecken gebildeten Lichtbogen zu löschen, 1st es auf dem Gebiet der überspannungsableiter allgemein üblich, in der Nähe der betreffenden Funkenstrecken Lichtbogenkammern zu schaffen, um die zwischen den Funkenstrecken gebildeten Lichtbögen in die Länge zu ziehen und dadurch den Bogenwiderstand so weit zu erhöhen, daß die Netzspannung den Lichtbogen nicht aufrechterhalten kann. Im allgemeinen sind die Ableiteigenschaften des Überspannungsabieiters und die Fähigkeiten, die Spannungsfestigkeit wieder herzustellen, Un so besser, Je schneller ein Lichtbogen in eine Lichtbogenkammer gedrückt werden kann und je höher seine Bogenspannung ist, da bei diesen Ableitern ein geringerer Wert für den nicht-linearen Wideretand verwendet werden kann. Ein bekanntes Verfahren für eine schnelle Verschiebung eines Lichtbogens in eine Bogenkammer besteht im Aufbau eines Magnetfeldes in der Kammer, um den Lichtbogen von der Funkenstrecke in die Kammer zu drücken. Eine Möglichkeit zur Erzeugung eines derartigen Magnetfeldes in einer Lichtbogenkammer ist in dem US-Patent 2 566 895 angegeben. Wie in dieser Patentschrift offenbart ist, wird eine Spule mit einer Hauptfunkenstrecke in Reihe geschaltet, so daß die Spule bei einem Durchschlag der Funkenstrecke erregt und in der Lichtbogenkammer sowie der Funkenstrecke ein Magnetfeld erzeugt ist, um den Lichtbogen *von der Funkenstrecke in die Kammer zu drücken. Seit der ersten Verwendung derartiger Spulen in überspannungsableitern istTo quickly limit the subsequent heavy current and the after To extinguish an arc formed between the spark gaps after a transient voltage surge, it is common practice in the field of surge arresters in the vicinity of the relevant Spark gaps to create arc chambers to elongate the arcs formed between the spark gaps and thereby increasing the arc resistance to such an extent that the mains voltage cannot maintain the arc. In general, the discharge properties of the surge arrester and the ability to restore dielectric strength, Un the better, the faster an arc can be forced into an arc chamber and the higher its arc voltage, because with these arresters a lower value for the non-linear one Resistance can be used. A well known process for a Rapid displacement of an arc into an arc chamber consists in building up a magnetic field in the chamber to push the arc from the spark gap into the chamber. One way to generate such a magnetic field in one The arc chamber is disclosed in U.S. Patent 2,566,895. As disclosed in this patent, a spool with a Main spark gap connected in series so that the coil is energized in the event of a breakdown of the spark gap and in the arc chamber as well as a magnetic field is generated in the spark gap in order to push the arc * from the spark gap into the chamber. Since the first use of such coils in surge arresters

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es allgemein üblich, der Spule entweder eine Funkenstrecke oder einen Widerstand parallel zu schalten, um die Spannung an der Spule zu begrenzen und diese somit vor Durchschlägen und Beschädigung der Isolation zu schützen. Diese Parallelschaltung ist ebenfalls in dem bereits erwähnten US-Patent offenbart.It is common practice to provide either a spark gap or coil to the coil to connect a resistor in parallel to limit the voltage on the coil and thus protect it from breakdowns and damage to protect the isolation. This parallel connection is also disclosed in the aforementioned US patent.

Obwohl bekannte überspannungsableiter der oben allgemein beschriebenen Art in einer angemessen sicheren Weise arbeiten _s ist es wünschenswert, ihre Betriebseigenschaften zu verbessern und ihre Abmessungen zu verkleinern, so daß auf den verbesserten Betriebseigenschaften basierende, genauere Netzparameter zuverlässig geplant und wirtschaftlichere Ableiter gebaut werden können. Ein schwerwiegendes Problem, das von Natur aus bei derzeitigen überspannungsableitern besteht, die zur Beschleunigung der Licht- bogenverschiebung in eine Lichtbogenkammer eine elektromagnetische Spule der oben beschriebenen Art verwenden, resuliert aus der Tatsache, daß die entsprechenden Lichtbogenspannungen an den verschiedenen in Reihe liegenden Lichtbögen, die in dem überspannungsableiter gebildet sind, dazu neigen, in einem relativ weiten Bereich zu schwanken. Der größte Teil dieses Spannungsunterschiedes zwischen den entsprechenden Lichtbögen ist der Veränderung des effektiven, den Lichtbogen verschiebenden Magnetflußes zuzuschreiben, der in den verschiedenen Lichtbogenkammern vorhanden ist. Eine zweite, bei einigen derzeitigen Lichtbogenkammern bestehende Schwierigkeit resuliert aus der Tatsache, daß die in die Kammern gezogenen Lichtbögen die Wirkung haben, die in der Kammer angeordnete Funkenstrecke zu ionisieren, so daß die Tendenz besteht, daß diese Funkenstrecke einen zweiten Bogen rückzündet, nachdem der erste Bogen gelöscht worden ist. Derartige Rückzündungen sind selbstverständlich unerwünscht, da sie die Zeit verlängern, die für eine Unterbrechung des durch den Ableiter fließenden Starkstromes erforderlich ist.Although known surge of the type generally described above work in a reasonably safe manner _s is desirable to improve its operating properties and reduce their dimensions so that reliable scheduled on the improved operating characteristics based, accurate network parameters and economical arresters can be built. A serious problem inherent in current surge arresters which use an electromagnetic coil of the type described above to accelerate the displacement of the arcing into an arcing chamber arises from the fact that the corresponding arcing voltages across the various arcs in series, the in which surge arresters are formed tend to fluctuate over a relatively wide range. Most of this voltage difference between the respective arcs is attributable to the change in the effective arc-displacing magnetic flux present in the various arc chambers. A second difficulty existing in some current arc chambers stems from the fact that the arcs drawn into the chambers have the effect of ionizing the spark gap located in the chamber so that this spark gap tends to re-ignite a second arc after the first arch has been erased. Such flashbacks are of course undesirable since they increase the time required for the high current flowing through the arrester to be interrupted.

Obwohl offensichtlich der Widerstand eines Lichtbogens durch eine Verlängerung des Lichtbogens erhöht werden kann, um einen größeren Spannungsabfall an dem Bogen zu erzeugen und somit denAlthough obviously the resistance of an arc can be increased by one by lengthening the arc to generate greater voltage drop on the arc and thus the

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mm C mmmm C mm

folgenden Starkstrom zu begrenzen, wie es bereits oben beschrieben worden ist, so ist es doch gewöhnlich wünschenswert, die räumliche Größe eines Gehäuses für einen überspannungsableiter möglichst klein zu machen. Ein Schritt in Richtung auf einen möglichst guten Betrieb in diesen gegensätzlichen Bereichen ist bisher dadurch getan worden, daß in der Nähe der Außenwandung einer Lichtbogenkammer ein gekrümmter, den Lichtbogen verlängernder Kanal geschaffen worden ist. Dadurch wird die effektive, den Lichtbogen verlängernde Wandlänge vergrößert, ohne daß der Außendurchmesser der Kammer erhöht wird. Ein Vorteil.der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß auf diesen zwei Gebieten durch die erfindungsgemäß aufgebauten Lichtbogenkammern mit einem geneigten Kanal, für eine weitere Verbesserung der Ergebnisse gesorgt wird.limit the following heavy current, as already described above has been, it is usually desirable to reduce the spatial size of a housing for a surge arrester as possible to make it small. A step towards the best possible operation in these opposing areas has been made so far been done that in the vicinity of the outer wall of an arc chamber a curved, the arc extending channel created has been. This increases the effective wall length that extends the arc without reducing the outside diameter the chamber is increased. An advantage of the present invention is that in these two areas by the invention built-up arc chambers with an inclined channel, for a further improvement of the results is ensured.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lichtbogenkammer für eine Funkenstrecke zu schaffen, in der ein den Lichtbogen verschiebendes Magnetfeld aufgebaut ist₉ und in der die Kammer in der Weise angeordnet ist, daß sie einen Lichtbogen auf einer Bahn einschließt, die im wesentlichen über die gesamte Lichtbogenlänge zu den Flußlinien des Magnetfeldes praktisch senkrecht verläuft. Dadurch wird die Geschwindigkeit der BogenverSchiebung und die erzeugte Bogenspannung möglichst groß gemacht.It is an object of the invention to provide an arc chamber for a spark gap in which an arc-displacing magnetic field is established ₉ and in which the chamber is arranged in such a way that it encloses an arc on a path which essentially extends over the entire arc length is practically perpendicular to the lines of flux of the magnetic field. This makes the speed of the sheet displacement and the generated sheet tension as high as possible.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung für einen besseren Ausgleich der Bogenspannungen über den entsprechenden Lichtbögen zu sorgen, die zwischen zahlreichen in Reihe liegenden Funkenstrecken in einem Gehäuse eines Überspannungsabieiters gebildet werden. Außerdem wird eine Lichtbogenkammer mit einem darin angeordneten geneigten Kanal, der den Lichtbogen in die Länge zieht, geschaffen, der zur Verdeckung eines Teiles des langgestreckten Lichtbogens aus einer Sichtlinie einer in der Kammer angeordneten Funkenstrecke dient. Auf diese Weise wird die Ionisation der Funkenstrecke begrenzt und die Wahrscheinlichkeit einer Rückzündung des Lichtbogens verringert.It is also an object of the invention for a better balance to ensure the arc voltages across the corresponding arcs, between the numerous spark gaps in series in a housing of a surge arrester. There is also an arc chamber with an inclined one disposed therein Channel that pulls the arc in length, created to cover part of the elongated arc serves from a line of sight of a spark gap arranged in the chamber. This way the ionization of the spark gap and reduces the likelihood of arc flashback.

Schließlich beinhaltet die Erfindung eine Lichtbogenkammer vonFinally, the invention includes an arc chamber from

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bestimmten, möglichst kleinem Durchmessers mit einem vergrößerten, den Lichtbogen ziehenden Kanal, der zur Erhöhung des Bogenspannungsabfalles dient, wenn der Lichtbogen in den Kanal gezogen wird.certain, as small as possible diameter with an enlarged, the arc drawing channel, which is used to increase the arc voltage drop is used when the arc is drawn into the duct.

Weitere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden im Laufe der Beschreibung ersichtlich werden. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie hier im einzelnen beschrieben ist, sind die Lichtbogenkammern mit den geneigten, den Lichtbogen verlängernden Kanälen gemäß der Erfindung anhand eines überspannungsablBiters gezeigt, in dem mehrere derartige Lichtbogenkammern in Reihe enthalten sind.Other features and advantages of this invention will become apparent as the description proceeds. In the preferred embodiment of the invention, as described here in detail, are the arc chambers with the inclined, the arc lengthening channels according to the invention using a surge arrester shown, in which several such arc chambers are contained in series.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the following description and the drawings of an exemplary embodiment.

Fig. 1 ist eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht eines Überspannungsabieiters mit dem verbesserten Lichtbogenkammeraufbau gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a side view, partly in cross-section a surge arrester having the improved arc chamber structure of the invention.

Fig. 2 ist eine zum Teil in zwei Ebenen dargestellte Ansicht von oben auf die Funkenstrecke und den zugehörigen Lichtbogenkammeraufbau des in Fig. 1 gezeigten Überspannungsabieiters. Die gestrichelt gezeichnete Fläche verläuft entlang der Ebene 2-2 in Fig. 1.FIG. 2 is a view, partly in two planes, of FIG on top of the spark gap and the associated arc chamber structure of the surge arrester shown in FIG. 1. The dashed The drawn area runs along the plane 2-2 in FIG. 1.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des in Fig. 2 gezeigten Aufbaues. Fig. 4 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht und zeigt die Einzelteile einer der Hauptfunkenstrecken und der Lichtbogenkammern des in Fig. 1 gezeigten Überspannungsabieiters. Fig. 5 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung und zeigt die Einzelteile der Spulen-Funkenstrecke und der zugehörigen Lichtbogenkammer des in Fig. 1 gezeigten überspannungsableiter .FIG. 3 is a side view of the structure shown in FIG. 4 is a perspective exploded view and FIG shows the individual parts of one of the main spark gaps and the arc chambers of the surge arrester shown in FIG. Fig. 5 is a perspective, exploded view and shows the individual parts of the coil spark gap and the associated Arc chamber of the surge arrester shown in FIG. 1 .

Fig. 6 ist die Ansicht eines Querschnittes durch die Ebene 6-6 in Fig. 2 und zeigt eine vergrößerte Darstellung einer der Hauptfunkenstrecken und seiner zugehörigen Lichtbogenkammer in einer auseinandergezogenen Stellung.
Fig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht und zeigt einen TeilFig. 6 is a cross-sectional view through the plane 6-6 in Fig. 2 showing an enlarged view of one of the main spark gaps and its associated arc chamber in an exploded position.
Fig. 7 is a partial perspective view showing a part

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einer Hauptlichtbogenkammer und läßt die detaillierten Aubaumerkmale einer der Elektroden der Hauptfunkenstrecke erkennen, die in dem in Pig. I gezeigten überspannungsableiter verwendet werden. a main arc chamber and reveals the detailed structural features of one of the main spark gap electrodes used in the Pig. I can be used.

In den verschiedenen Figuren sind ähnliche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In Fig. 1 ist ein überspannungsableiterSimilar parts are denoted by the same reference numerals in the various figures. In Fig. 1 is a surge arrester

1 gezeigt mit einem kreisförmigen isolierten Gehäuse 2_S das aus Porzellan oder einem arideren angemessen stabilen Material gebildet sein kann. Der Ableiter 1 ist als an einen Netzleiter 3 angeschlossen gezeigt, der über einen zweiten Leiter 4 mit einem metallischen Pol 5 in Verbindung steht, der auf irgendeine geeignete Weise mit dem Oberteil des Gehäuses 2 des überspannungsableiters fest abgeschlossen ist. Beispielswelse kann ein abdichtendes Kunstharz 6 verwendet werden ₃ um den Pol 5 mit dem Gehäuse 2 dicht abzuschließen. Der Endpol 5 weist einen elektrisch damit verbundenen Metalleiter 7 auf₉ der in den Innenraum des Gehäuses 2 hineinragt, wo sich sein unteres Ende nach außen ausweitet, um an einer Druckfeder 8 anzugreifen. Diese dient dazu, die Betriebsteile des Überspannungsabieiters in eine elektrisch leitende Verbindung federnd vorzuspannen. Die Betriebsteile des Überspannungsabieiters 1 enthalten eine Funkenstreckenanrodnung 9_S die in elektrisch leitender Lage mit einem Ventilelement 10 eines nicht-linearen Widerstandes stapeiförmig geschichtet sind.1 shown with a circular insulated housing 2 _S which may be formed from porcelain or a more arid adequately stable material. The arrester 1 is shown connected to a mains conductor 3 which is connected via a second conductor 4 to a metallic pole 5 which is permanently terminated in any suitable manner with the upper part of the housing 2 of the surge arrester. For example, a sealing synthetic resin 6 can be used ₃ to seal off the pole 5 with the housing 2 in a sealed manner. The end pole 5 has an electrically associated metal conductors 7 to ₉ which projects into the interior of the housing 2, where the lower end expands outwardly to engage a compression spring. 8 This serves to resiliently bias the operating parts of the surge arrester into an electrically conductive connection. The operating parts of the surge arrester 1 contain a spark gap _{arrangement 9 S} which are stacked in an electrically conductive layer with a valve element 10 of a non-linear resistor.

Die elastische Feder 8 drückt diese Teile in einen elektrischen Kontakt miteinander und mit einem metallischen Kontaktteil oder einer Platte 11, die mit dem Unterteil des Gehäuses 2 durch eine Unterlegscheibe aus harzhaltigem Material 12 fest abgeschlossen ist. Diese ist um den Umfang der Kontaktplatte 11 und das Gehäuse The elastic spring 8 presses these parts into electrical contact with one another and with a metallic contact part or a plate 11, which is firmly closed with the lower part of the housing 2 by a washer 12 made of resinous material . This is around the circumference of the contact plate 11 and the housing

2 herum angeordnet. Die Platte 11 wiederum bildet einen elektrischen Kontakt mit dem unteren Pol 13 des Ableiters, der mit einem Kontakt 14 versehen ist, um die elektrische Verbindung des Ableiters 1 in einen Schutzkreis _s wie z.B. einem Kontakt mit einem Leiter 15, zu erleichtern, der den Reihen': eis von der geschützten Leiturtg 3 über den Ableiter 1 gegen Erde vervollständigt.2 arranged around. The plate 11 in turn forms an electrical contact with the lower pole 13 of the arrester, which is provided with a contact 14 to the electrical connection of the arrester 1 in a protection circuit _s to facilitate such as a contact with a conductor 15, the rows of the ': ice from the protected Leiturtg 3 over the arrester 1 to earth completed.

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Die Punkenstreckenanordnung 9 und das einen nicht-linearen Widerstand bildende Ventilelement 10 des Ableiters 1 arbeiten im allgemeinen auf übliche Weise, wenn auf dem Netzleiter 3 ein Hochspannungsstoß auftritt. Ein derartiger Hochspannungsstoß bewirkt, daß die entsprechenden Funkenstrecken (nicht gezeigt) in der Funkenstreckenanordnung 9 durchschlagen, so daß ein Strom durch das Ventilelement 10 hindurch zu dem unteren Pol 13 und somit nach Erde fließen kann. Nachdem die Stoßspannung abgeleitet worden ist, wird der dann durch den Ableiter 1 fließende Starkstrom durch das Zusammenwirken der Punkenstreckenanordnung 9 und des Ventilwiderstandselementes 10 unterbrochen. Die strukturellen Einzelheiten und die Wirkungsweise der Punkenstreekenanordnung 9 und seiner zugehörigen Lichtbogenkammern werden im folgenden noch näher beschrieben.The point gap arrangement 9 and a non-linear resistor forming valve element 10 of the arrester 1 generally work in the usual way when a high voltage surge is present on the power line 3 occurs. Such a high voltage surge causes the corresponding spark gaps (not shown) in the Spark gap arrangement 9 break through, so that a current through the valve element 10 through to the lower pole 13 and thus to Earth can flow. After the surge voltage has been derived, the high-voltage current then flowing through the arrester 1 becomes due to the interaction of the point gap arrangement 9 and the valve resistance element 10 interrupted. The structural details and the mode of operation of the point line arrangement 9 and its associated arc chambers are described in more detail below.

In den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen ist eine bevorzugte führungsform der Punkenstreckenanordnung 9 dargestellt, um deren Funktionsteile zu erläutern. Die Punkenstreckenanordnung 9 umfaßt ein aus zahlreichen porösen Scheiben A,B,C,D, E und P gebildetes Gehäuse, die jeweils mit verriegelnden Brücken und passenden Zähnen versehen sind, um die Scheiben in ihre richtige Betriebsstellung zu bringen. Auf den oberen und unteren Enden der Anordnung 9 ist ein Paar metallischer Pole 16 und 17 angeordnet. Der Pol l6 ist auf irgendeine geeignete Weise, wie z.B. durch Löten an einem aus einem Stück bestehenden Verbindungsstück 18 auf einer Punkenstreckenelektrode 19 befestigt. Die andere Hälfte der Funkenstrecke wird durch eine zweite Elektrode 20 gebildet, die wiederum elektrisch durch ein aus einem Stück bestehendes Verbindungsstück 21 mit einer anderen Funkenstreckenelektrode in einer Lichtbogenkammer verbunden ist, die zwischen den porösen Gehäuseteilen B und C angeordnet ist. Eine zweite Elektrode, die die nicht sichtbare Funkenstrecke zwischen den Gehäusescheiben B und C bildet, ist elektrisch und mechanisch durch den Spulenleiter 22' mit einem Ende der Spule 22 verbunden und außerdem durch das integrale Verbindungsstück 23 mit der aus Fig. 5 ersichtlichen Elektrode 2¹I der Spulen-Funkenstrecke«. Somit wirdIn Figs. 2 and 3 of the drawings, a preferred form of management of the point gap arrangement 9 is shown in order to explain its functional parts. The point gap assembly 9 comprises a housing formed from numerous porous disks A, B, C, D, E and P, each provided with interlocking bridges and matching teeth to bring the disks into their correct operative position. On the upper and lower ends of the assembly 9, a pair of metallic poles 16 and 17 are arranged. The pole 16 is attached to a one-piece connector 18 on a pin gap electrode 19 in any suitable manner, such as by soldering. The other half of the spark gap is formed by a second electrode 20, which in turn is electrically connected by a one-piece connector 21 to another spark gap electrode in an arc chamber, which is arranged between the porous housing parts B and C. A second electrode constituting the non-visible spark gap between the housing plates B and C, is electrically and mechanically connected through the coil conductor 22 'to one end of the coil 22 and also through the integral connection piece 23 with the form shown in Fig. 5 electrode 2 ¹ I the coil spark gap «. Thus becomes

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eine Parallelschaltung gebildet, indem die durch die Elektrode 24 und eine zweite Elektrode 25 gebildete Spulen-Funkenstrecke parallel zu der elektromagnetischen Spule 22 gelegt ist. Das entgegengesetzte Ende der Spule 22 (nicht gezeigt) und das Verbindungsstück 26 auf der Elektrode 25 der Spulen-Funkenstrecke sind beide elektrisch und mechanisch mit einer weiteren Elektrode einer Funkenstrecke des Hauptkreises verbunden, die in einer Lichtbogenkammer angeordnet ist, welche durch die porösen Gehäuseteile D und E begrenzt werden. Diese Hauptfunkenstrecke wiederum ist in der Weise, wie es oben anhand der durch die die Elektroden 19 und 20 gebildeten Funkenstrecke und die zwischen den Gehäuseteilen B und C angeordneten Funkenstrecke beschrieben ist, mit einer abschließenden Funkenstrecke in Reihe geschaltet, die durch Elektroden gebildet wird, welche zwischen den Gehäuseteilen E und F in der Lichtbogenkammer angeordnet sind. Die äußerste Elektrode der Funkenstrecke zwischen den Gehäuseteilen E und F ist mit einem einteiligen Verbindungsstück verbunden, das an einen metallischen Pol 17 gelötet ist. Dadurch ist zwischen den zwei metallischen Polen l6 und 17 auf den oberen und unteren Enden der Funkenstreckenanordnung 9 ein vollständiger elektrischer Reihenkreis gebildet, wenn diesen Polen ein Hochspannungsstoß aufgedrückt wird, der einen Durchschlag der dazwischen liegenden Funkenstrecken herbeiführt.a parallel circuit is formed in that the coil spark gap formed by the electrode 24 and a second electrode 25 is placed parallel to the electromagnetic coil 22. The opposite end of the coil 22 (not shown) and the connecting piece 26 on the electrode 25 of the coil spark gap are both electrically and mechanically connected to a further electrode of a spark gap of the main circuit, which is arranged in an arc chamber which is passed through the porous housing parts D. and E are limited. This main spark gap is in turn connected in series with a final spark gap, which is formed by electrodes, in the manner described above with reference to the spark gap formed by the electrodes 19 and 20 and the spark gap arranged between the housing parts B and C are arranged between the housing parts E and F in the arc chamber. The outermost electrode of the spark gap between the housing parts E and F is connected to a one-piece connecting piece which is soldered to a metallic pole 17. As a result, a complete electrical series circuit is formed between the two metallic poles 16 and 17 on the upper and lower ends of the spark gap arrangement 9 when a high-voltage surge is applied to these poles, which causes a breakdown of the spark gaps between them.

Selbstverständlich können zusätzliche Funkenstrecken zu den in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung hinzugefügt werden, um eine Funkenstreckenanordnung für einen überspannungsableiter zu bilden, der eine höhere Nennspannung als die zu der gezeigten Anordnung gehörenden Spannung besitzt. Ein derartiges Verfahren ist jedoch auf dem Gebiet der überspannungsableiter allgemein bekannt. Darüberhinaus ist es für den Durchschnittsfachmann verständlich, daß um die Spule herum ein elektromagnetisches Feld mit einer im allgemeinen kreisförmigen Flußlinienkonzentration aufgebaut wird, wenn die Spule 22 mit einem elektrischen Stromdurchgang relativ niedriger Frequenz erregt wird. Wenn dem Ableiter 1 eine Stoßspannung aufgedrückt wird, schneiden diese magnetischen Flußlinien die entsprechenden,Of course, additional spark gaps can be added to those in the preferred embodiment shown in accordance with the invention can be added to form a spark gap arrangement for a surge arrester of a higher voltage rating than has the voltage associated with the arrangement shown. One such method, however, is in the field of surge arresters well known. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that around the coil electromagnetic field with a generally circular flux line concentration is established when the coil 22 with a relatively low frequency electrical current passage is excited. If surge voltage is impressed on arrester 1, these lines of magnetic flux intersect the corresponding,

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zwischen den verschiedenen Funkenstrecken gebildeten Lichtbögen. Die Flußlinien haben weiterhin die Wirkung, die Lichtbögen elektrodynamisch von den Funkenstreeken nach außen in ihre dazugehörigen Lichtbogenkammern zu drücken.. Dieses Verfahren ist auf dem Gebiet der überspannungsableiter allgemein bekannt.arcs formed between the different spark gaps. The flux lines continue to have the effect of electrodynamically moving the arcs from the spark lines outwards into their associated ones Pressing arc chambers .. This procedure is in the field the surge arrester is well known.

Da jede der 4 Haupt funkenstreeken und ihre zugehörigen Lichtbogenkammern in Aufbau und Wirkungsweise in der bevorzugten erfindungsgemäßen Funkenstreekenanordnung 9 im wesentlichen üentisch sind, wird nur eine dieser Hauptfunkenstreeken und Lichtbogenkammern im Detail beschrieben. Zu Beschreibungsswecken ist die Lichtbogenkammer zwischen den Gehäuseeleraenten A und B mit der durch die Elektroden 19 und 20 begrenzten Funkenstrecke ausgewählt .Because each of the 4 main spark lines and their associated arc chambers essentially in structure and mode of operation in the preferred spark gap arrangement 9 according to the invention only one of these main spark lines and arc chambers will be used described in detail. For descriptive purposes, the arc chamber between the housing elements A and B is included the spark gap delimited by the electrodes 19 and 20 is selected.

Fig. 4 zeigt eine auseinander gezogene Darstellung der Lichtbogenkammer und der Funkenstreekenanordnung, die zwischen den porösen Gehäuseelementen A und B angeordnet sind. Beide Gehäuseelemente A und B und ebenso die übrigen Gehäuseteile C,D,E und F sind aus einem porösen Isoliermaterial gebildet, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Mischung aus Aluminiumoxid-Granulaten und einem geeigneten Bindemittel umfaßt. Diese Gehäuseteile werden in einem vorgefertigten Gesenk geformt und dann einer Wärmebehandlung unterzogen, um sie in ihren entsprechenden Ausbildungsformen auszuhärten. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung liegt in bestimmten Konfigurationen der Hauptlichtbogenkammern, wie z.B. der Kammer 27, die zwischen den Gehäuseteilen A und B gebildet wird, wenn diese in ihrer aneinander liegenden Betriebsstellung angeordnet sind.Fig. 4 shows an exploded view of the arc chamber and the spark gap arrangement disposed between the porous housing members A and B. Both housing elements A and B and also the other housing parts C, D, E and F are off formed a porous insulating material which, according to a preferred embodiment of the invention, a mixture of aluminum oxide granules and a suitable binder. These Housing parts are formed in a prefabricated die and then subjected to a heat treatment to turn them into their corresponding To harden forms of training. An important feature of the invention resides in certain configurations of the main arc chambers, such as the chamber 27 which is formed between the housing parts A and B when they are in abutment Operating position are arranged.

Aus Fig. 6 ist die Ausbildung der Lichtbogenkammer 27 ersichtlich. In der Nähe der durch die Elektroden 19 und 20 begrenzten Funkenstrecke weist sie einen im allgemeinen ebenen, plattenförmigen Teil 27' und einen zweiten Teil 27" auf, der geneigt ist, um einen wesentlichen Teil seiner Länge von einer Sichtlinie der Funkenstrecke aus zu verdecken. Einer der angestrebten Vorteile,From Fig. 6, the formation of the arc chamber 27 can be seen. In the vicinity of the spark gap delimited by the electrodes 19 and 20, it has a generally flat, plate-shaped one Part 27 'and a second part 27 "which is inclined a substantial part of its length from a line of sight of the To cover the spark gap. One of the desired benefits

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die durch die Lichtbogenkammer 27 realisiert werden, die geneigt ist, um den den Lichtbogen verlängernden Kanal mit seinem ebenen Teil 27' zu bilden, der durch den geneigten Teil 27" unter einem bestimmten Winkel "geschnitten wird, liegt darin, daß somit ein größerer Teil des gesamten Kanals in einer Ebene liegt, die auf einem wesentlichen Teil ihres Verlaufes senkrecht su den magnetischen Flußlinien verläuft, die in der Lichtbogenkammer 27 durch den die Spule 22 durchfließenden Ström erzeugt werden.which are realized by the arc chamber 27 inclined around the channel extending the arc with its flat To form part 27 'which is cut by the inclined part 27 "at a certain angle" is that thus a Larger part of the entire channel lies in a plane which, on a substantial part of its course, is perpendicular to the magnetic Lines of flux runs which are generated in the arc chamber 27 by the current flowing through the coil 22.

Zu Darstellungszwecken sind in den Fig. 3 und 6 die magnetischen Flußlinien, die bei Stromfluß durch die Spule 22 erzeugt werden, schematisch durch die gestrichelten Linien 28 dargestellt. Es ist verständlich, daß die Feldliniendichte der Magnetfelder, die durch diese Linien 28 wiedergegeben werden, von einem hohen Konzentrationsgrad in der öffnung der Spule 22 bis zu einem weniger konzentrierten Feld auf der Außenseite der Spule 22 variiert. Weiterhin bewirkt die kreisförmige Ausbildung der Spule 22, daß sich die Flußlinien 28 von einer nahezu vertikalen Ebene oder einem zu der Längsachse der Anordnung 9 parallelen Pfad in der Nähe der Mitte der Spulenöffnung bis su einer praktisch horizontalen Ebene auf den Umfang der Anordnung 9 ändern. Wenn sich der Lichtbogen durch diese Flußlinien hindurch entlang der Elektroden 19 und 20 bewegt, wird selbstverständlich durch das Magentfeld eine Antriebskraft auf den Lichtbogen ausgeübt. Wenn sich demzufolge der Lichtbogen auf eine Bahn verschieben kann, die die Flußlinien 28 in einem rechten Winkel schneidet, so wird er dies auch tun, weil dies der Weg des geringsten Widerstandes ist. Wenn andererseits ein Lichtbogen einer derartigen Bahn nicht folgen kann, sondern in einer Ebene eingeschlossen ist, die beispielsweise senkrecht zur Längsachse der Anordnung 9 verläuft, so ist die Kraftkomponente von dem Magnetfeld, die als Antrieb des Lichtbogens in Richtung auf den Umfang der Kammer 27 wirkt, stark vermindert. Mit einer derartigen Bauform wird demgemäß der Lichtbogen mit einer relativ langsamen Gesehi.i -Jtgkeit und mit einer relativ geringen Erhöhung der Bogenspannung in Richtung auf den Umfang der Kammer 27 verschoben. Es ist ersichtlich, daß beiFor purposes of illustration, FIGS. 3 and 6 show the magnetic Flux lines which are generated when current flows through the coil 22, shown schematically by the dashed lines 28. It is understandable that the field density of the magnetic fields passing through these lines 28 are reproduced from a high degree of concentration in the opening of the coil 22 to a less concentrated one Field on the outside of the coil 22 varies. Furthermore, the circular configuration of the coil 22 causes the lines of flux 28 to extend from a nearly vertical plane or plane a path parallel to the longitudinal axis of the arrangement 9 in the vicinity of the center of the coil opening as far as a practically horizontal path Change level to the scope of arrangement 9. When the arc passes through these lines of flux along the electrodes 19 and 20 moved, a driving force is of course exerted on the arc by the magnetic field. If accordingly the arc can move on a path which intersects the lines of flux 28 at a right angle, it will also do, because this is the path of least resistance. On the other hand, when an arc does not follow such a path can, but is included in a plane that is for example runs perpendicular to the longitudinal axis of the arrangement 9, then is the force component of the magnetic field that drives the arc acts in the direction of the circumference of the chamber 27, greatly reduced. With such a design, the arc is accordingly with a relatively slow face and with a Relatively small increase in the arc voltage moved in the direction of the circumference of the chamber 27. It can be seen that at

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einer erfindungsgemäßen Ausbildung des den Lichtbogen verlängernden Kanals 27, der also am äußersten Umfangsteil 27" in einem vorbestimmten Winkel geneigt ist, so daß er die durch diesen Teil der Kammer hindurchtretenden Flußlinien praktisch unter einem Winkel von 90° schneidet, in der Kammer 27 über ihren gesamten Verschiebungsweg eine maximale Antriebskraft auf den sich verschiebenden Lichtbogen erhalten wird. Deshalb wird der Lichtbogen mit maximaler Geschwindigkeit auf den Umfang der Kammer 27 getrieben, wo er eine maximale Bogenspannung entwickelt. Da sich die Flußlinien 28 bei ihrem Durchtritt durch die Lichtbogenkammer 27 von ihrem Mittelpunkt zu ihrem Umfang von einer nahezu vertikalen Ebene in eine horizontale Ebene scharf umbiegen, könnte offensichtlich eine maximale elektrodynamische Gesamtkraft an einen Lichtbogen angelegt werden, der in der durch die Elektroden 19 und 20 gebildeten Funkenstrecke gebildet wird,.während sich der Lichtbogen in Richtung auf den gekrümmten, den Bogen verlängernden Umfang der Lichtbogenkammer 28 bewegt, falls zwischen dem seitlichen Endpunkt der Lichtbogenkammer 27 und der Funkenstrecke ein leicht gekrümmter, den Bogen verlängernder Kanal gebildet wäre. Eine derartige optimale Ausbildung der Lichtbogenkammer liegt ohne Zweifel in der Absicht und innerhalb der Lehren dieser Erfindung, ebenso wie andere strukturelle innerhalb des Schutzbereiches dieser Erfindung liegende Veränderungen. In der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch die Verwendung eines geneigten Llchtbogenkanales 27' - 27" gewählt worden, der eine einzige winklige Unterbrechung aufweist. Diese vereinfachte Ausführungsform der Erfindung ist vorzuziehen,.da sie einen verlängerten Lichtbogen in dem Lichtbogenkammerkanal 27' - 27" in einer Ebene aufrechterhält, die über einen größeren Teil der Kanallänge im wesentlichen senkrecht zu den magnetischen Flußlinien 28 verläuft. Somit wird ein angemessen höher Betriebswirkungsgrad erzielt, während gleichzeitig eine vernünftige Typisierung der verschiedenen Bauteile der Funkenstreckenanordnung 9 erlaubt ist. DarUberhlnaus ist es zwar für den Durchschnittsfachmann verständlich, daß für den den Lichtbogen verlängernden Kanal, der durch die Lichtbogenkammer begrenzt wird, welche zwischen denan inventive design of the arc-lengthening channel 27, that is to say on the outermost peripheral part 27 "in is inclined at a predetermined angle so that practically the lines of flow passing through that part of the chamber cuts at an angle of 90 °, in the chamber 27 over its entire displacement path a maximum driving force on itself shifting arc is obtained. Therefore, the arc hits the periphery of the chamber 27 at maximum speed driven, where it develops a maximum arc tension. Since the flux lines 28 as they pass through the arc chamber 27 could bend sharply from its center to its circumference from an almost vertical plane to a horizontal plane apparently a maximum total electrodynamic force can be applied to an arc produced in the by the electrodes 19 and 20 formed spark gap is formed, while the Arc in the direction of the curved, lengthening the arc The circumference of the arc chamber 28 moves, if between the lateral end point of the arc chamber 27 and the spark gap slightly curved, the arch lengthening channel would be formed. Such an optimal design of the arc chamber lies no doubt intended and within the teachings of this invention, as well as other structural changes that are within the scope of this invention. In the preferred embodiment of the invention shown here, however, is the Use of an inclined arc channel 27 '- 27 "has been selected, which has a single angled interruption. This simplified embodiment of the invention is preferable, .da it maintains a prolonged arc in the arc chamber channel 27'-27 "in a plane extending over a larger one Part of the channel length runs essentially perpendicular to the magnetic flux lines 28. An appropriately higher operating efficiency is thus achieved, while at the same time a reasonable typing of the various components of the spark gap arrangement 9 allowed is. Moreover, it is understandable to the average person skilled in the art that for the channel lengthening the arc, which is limited by the arc chamber, which is between the

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inneren Gehäuseteilen B und C sowie D und E gebildet ist, zur Erzielung einer maximalen elektrodynamischen Antriebswirkung eine ein wenig unterschiedlich gekrümmte oder gebogene Winkelausbildung erforderlich sein würde, gegenüber derjenigen, die zur Bildung des Teiles 27" der äußeren Kammern zwischen den Platten A und B sowie E und F verwendet ist; denn die magnetischen Flußlinien schneiden diese Lichtbogenkammern in einem Winkel, der einen rechten Winkel besser angenähert ist, als der Winkel, in dem sie die äußeren Lichtbogenkammern schneiden. Es ist jedoch vorzuziehen, die gleichen standardisierten Abmessungen auch für diese inneren Lichtbogenkammern zu verwenden. Es sei jedoch nochmals erwähnt, daß andere Kammerausbildungen, die die elektrodynamische, den Bogen verschiebende Kraft des Magnetfeldes auf einen zwischen den Funkenstrecken in diesen Kammern gebildeten Lichtbogen erhöhen, in den Schutzumfang der Erfindung fallen.inner housing parts B and C and D and E is formed for Achieving a maximum electrodynamic drive effect a slightly differently curved or bent angular formation would be required over that required to form part 27 "of the outer chambers between panels A and B as well as E and F is used; because the magnetic flux lines cut these arc chambers at an angle, the one right Angle is better approximated than the angle at which they intersect the outer arc chambers. However, it is preferable to use the same standardized dimensions for these internal arc chambers as well. It should be mentioned again, however, that other chamber configurations, the electrodynamic, the arc-displacing force of the magnetic field on one between the Increasing spark gaps in the arcs formed in these chambers fall within the scope of the invention.

Bezüglich der Erreichung des angestrebten Zieles, die elektrodynamische Antriebskraft des durch die Spule 22 aufgebauten Magnetfeldes zu erhöhen, sei ferner darauf hingewiesen, daß die gekrümmte oder winklige Ausbildung der geneigten Lichtbogenkammer gemäß der Erfindung noch zu einem weiteren wünschenswerten Ergebnis führt. Aus Fig. 6 ist nämlich ersichtlich, daß ein Lichtbogen, wenn er von den Elektroden 19 und 20 nach außen in Richtung auf den Umfang 27" der Lichtbogenkammer gestreckt wird, in dem geneigten Teil 27" der Lichtbogenkammer 27 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung verlängert wird; somit wird innerhalb einer bestimmten begrenzten Durchmessergröße eines Gehäuseteiles, wie Zi₁B. der Gehäuseteile A und B, eine zusätzliche Verlängerungsdimension geschaffen. Diese zusätzliche, den Lichtbogen verlängernde Wirkung, wird dadurch verstärkt, daß die aus Figur 2 ersichtlichen Zähne 29, 30, 31 etc. dazu dienen, einen verlängerten Lichtbogen in eine gedrehte, gekrümmte Bahn um den Umfangsteil 27" der Lichtbogenkammer 27 herumzudrücken, so daß die Vertikalkomponente der Lichtbogenverformung durch jeden Zahn verdoppelt ist.With regard to achieving the desired goal of increasing the electrodynamic driving force of the magnetic field established by the coil 22, it should also be pointed out that the curved or angled configuration of the inclined arc chamber according to the invention leads to a further desirable result. From Fig. 6 it can be seen that an arc, when it is stretched outwardly by the electrodes 19 and 20 towards the periphery 27 "of the arc chamber, in the inclined portion 27" of the arc chamber 27 both horizontally and vertically Direction is extended; thus, within a certain limited diameter size of a housing part, such as Zi ₁ B. the housing parts A and B, an additional extension dimension is created. This additional, the arc-lengthening effect is enhanced by the fact that the teeth 29, 30, 31, etc., which can be seen in FIG the vertical component of the arc deformation through each tooth is doubled.

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In der vorstehenden Beschreibung sind die erfindungsgemäßen Merkmale bezüglich der gesteigerten Lichtbogenverschiebung und Lichtbogenverlängerung verständlich gemacht. Diese Erfindung umfaßt jedoch auch weitere einzigartige und erwähnenswerte Merkmale, die bereits in der älteren, eingangs genannten Patentanmeldung beschrieben worden sind.In the above description are the features according to the invention made understandable regarding the increased arc displacement and arc elongation. This invention includes however, there are also other unique and noteworthy features that have already been described in the earlier patent application mentioned at the beginning have been.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Elektroden 19 und· 20 auf entsprechende Weise auf Vorsprüngen 32 und 33 angeordnet sind. Diese Vorsprünge 32 und 33 sind in einem Stück mit dem Gehäuseteil B auf dessen Oberfläche ausgebildet und dienen einer genauen Anordnung der Elektroden 19 und 20, so daß durch die Elektroden eine Funkenstrecke vorbestimmter Abmessungen gebildet wird, ohne daß gemessen werden muß und die Pole 19 und 20 dann durch ein weiteres übliches Verfahren, wie z. B. durch Kleben oder Nieten, in ihrer Lage festgehalten werden müssen. Zur Erleichterung der Herstellung und Anordnung der Funkenstreckenanordnung 9 macht es die Verwendung der Vorsprünge 32 und 33 weiterhin möglich, standardisierte Elektrodenanordnungen zu verwenden, die in großen Stückzahlen und folglich billig hergestellt werden können.From Fig. 4 it can be seen that electrodes 19 and 20 are positioned on respective ones Way on projections 32 and 33 are arranged. These projections 32 and 33 are integral with the housing part B. formed on the surface and are used for a precise arrangement of the electrodes 19 and 20, so that a through the electrodes Spark gap of predetermined dimensions is formed without having to be measured and the poles 19 and 20 then by another usual procedure, such as. B. by gluing or riveting, in their Must be recorded. To facilitate the manufacture and arrangement of the spark gap arrangement 9, it makes use of the projections 32 and 33 still possible, standardized To use electrode assemblies that can be manufactured in large numbers and therefore cheap.

Eine derartige typisierte Elektrodenanordnung ist in ihren Einzelheiten in Fig. 7 dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß diese typisierten Einheiten in allen Hauptfunkenstrecken der Funkenstreckenanordnung 9 verwendet sind. Nur die zwischen den Elektroden 24 und 25 gebildeten Spulen-Funkenstrecken und eine Hälfte der Funkenstreckenelektroden in den unmittelbar angrenzenden Lichtbogenkammern sind aus unterschiedlich geformten Elektroden gebildet. Zu Darstellungszwecken kann die in Fig. 7 gezeigte standardisierte Elektrode als Elektrode 20 betrachtet werden, die zwischen den Gehäuseteilen A und B angeordnet ist und durch ein aus einem Stück bestehenden Verbindungsglied 21 mit einer zweiten integralen Elektrode 34 verbunden ist, die in der Lichtbogenkammer zwischen den Gehäuseteilen B und C angeordnet ist, wie es in der bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung in Fig. 3 gezeigt ist.One such typified electrode arrangement is in its details shown in FIG. 7. It should be noted that these standardized units in all main spark gaps of the spark gap arrangement 9 are used. Only the coil spark gaps formed between electrodes 24 and 25 and a half of the spark gap electrodes in the immediately adjacent arc chambers are made up of differently shaped electrodes. For purposes of illustration, the standardized electrode shown in FIG. 7 can be viewed as electrode 20 which is arranged between the housing parts A and B and by a one-piece connecting member 21 with a second integral electrode 34 connected to the arc chamber is arranged between the housing parts B and C, as in the preferred embodiment according to the invention shown in FIG is.

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Schließlich sei erwähnt, daß ein wichtiger betrieblicher Vorteil des Funkenstreckengebildes gemäß der Erfindung daraus resuliert, daß der Lichtbogen aus der Sichtlin.ie der Funkenstreckenelektroden, d.h. der Elektroden 19 und 20, verdeckt 1st, wenn der Lichtbogen bis in den gekrümmten, geneigten Teil 27" der Lichtbogenkammer 27 gedehnt 1st. Wenn deshalb der Lichtbogen verlängert und durch die Kühlung auf der Umfangewandung der Kammer 27 gelöscht ist, wird die Strahlungsmenge von der Wandung, die durch den Lichtbogen bis in die Nähe der Glühtemperatur erhitzt worden 1st und zur Ionisierung der Funkenstrecke für eine Rückzündung neigt, auf die Strahlung begrenzt, die durch den Teil der Zähne 29,30,31 etc. gebildet wird, welche bis zum innersten Rand des geneigten Teiles 27" ragen. Demzufolge ist die Wahrscheinlichkeit für eine uner- ; wünschte Bogenrfickzündung wesentlich vermindert. \ Finally, it should be mentioned that an important operational advantage of the spark gap structure according to the invention results from the fact that the arc is covered from the line of sight of the spark gap electrodes, ie electrodes 19 and 20, when the arc extends into the curved, inclined part 27 " of the arc chamber 27. Therefore, when the arc is lengthened and extinguished by the cooling on the peripheral wall of the chamber 27, the amount of radiation from the wall, which has been heated by the arc to near the glow temperature, is used to ionize the spark gap for a backfire tends to be limited to the radiation which is formed by the part of the teeth 29,30,31 etc. which protrude to the innermost edge of the inclined part 27 ″. As a result, the probability of an un-; wanted arc back ignition significantly reduced. \

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Claims

19Ü9285

ANSP RÜCHE

Π.J spark gap arrangement for surge arresters, characterized by an arc _{chamber (27), a pair of separate electrodes (19,2O) 5} which are spaced apart to form a spark gap in the chamber (27), a device (22) for the construction a magnetic field that generally forms curved lines of flux (28) through the chamber (27) so that an arc formed between the electrodes (19, 20) is displaceable by the magnetic field towards a wall of the chamber, and a curved channel in the chamber between the electrodes (19, 20) and the one chamber wall, a certain part (27 ") of this channel being covered in the vicinity of the wall from the line of sight of the electrodes.

2. Spark gap arrangement according to claim 1, characterized in that the device (22) for building a magnetic field arranged in the vicinity of the chamber (27), includes coiled electrical conductor.

3. Spark gap arrangement according to claim 2, characterized by an insulating housing (2) with an arc chamber (27), electrical conductors (3, 4, 5, 7, 11, 14, 15) for connecting the electrodes (19, 20) to an electrical one Circuit, the electrical coil (22) arranged around the housing (2), by means of which a magnetic field can be generated in the chamber (27) when electrically excited, means (22 ') for exciting the coil (22) and by such a design the chamber (27) that it delimits a generally plate-shaped space so that its major axis extends laterally from one side of the spark gap in an arcuate surface substantially over its entire extent at the respective intersections of the flux lines and surfaces is perpendicular to each curved flow line (28).

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h . Spark gap arrangement according to Claim 3, characterized by a second arc chamber formed in the housing (2), a second pair of separate electrodes which are spaced apart to form a spark gap located between them in the second arc chamber. Means (2I ₃ 23) with the series circuit of the spark gaps formed by the respective pairs of electrodes, wherein, by means of the electrical coil (22) Indian upon electrical energization second chamber, a magnetic field is generated, the displacement of the light _Λ formed between the second electrode

at

arc / acts in the second chamber, and by a design of the second chamber that it delimits a plate-shaped generally room, so that their major axis extending laterally from a side of the second electrode pair in an _S curved surface practically on their overall extent is generally perpendicular to the lines of magnetic flux established by the magnetic field in the chamber at each respective intersection between the surface and the lines of flux.

5. Spark gap arrangement according to claim H, characterized in that the coil (22) is arranged between the arc chambers and the corresponding curved surfaces ύ which are bounded by a connecting line of the plate-shaped chambers at their lateral end points.

6. spark gap arrangement according to claim 4, characterized in that numerous additional spark gaps and associated arc chambers are provided, and each of the additional spark gaps is electrical with the others two pairs of spark gaps are connected in series.

7. spark gap arrangement according to claim β, characterized in that each of the additional arc chambers in a corresponding manner delimits a plate-shaped space with a larger axis that extends laterally from a

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Side of the spark gap extending in a curved surface, which over a larger part of its entire course is generally perpendicular to magnetic flux lines (28), the can be generated by the magnetic field when the coil (22) is excited -

8. Spark gap arrangement according to claim 1, characterized in that the housing (2) made of an insulating material has a first metallic pole (5) at one end and a second metallic pole (14) at its opposite end, the spark gaps connected in series with one another and are arranged in a corresponding manner in separate arc chambers in the housing (2), in the housing (2) a non-linear resistor (10) is attached, which via means (17) with the coil (22) and the numerous spark gaps between the first and second metallic poles (5.1 ¹ O elek trlsch is connected in series, that also with the help of the coil (22) in each of the arc chambers with electrical excitation, a field of magnetic flux lines (28) can be generated, so that in the Arcs formed by spark gaps are displaceable into these chambers, and each combustion chamber is shaped such that it forms a channel extending laterally from the spark gap into the chamber et and is suitable for receiving an extended arc which is formed in the corresponding spark gaps and pressed into the chamber by the magnetic field.

9. spark gap arrangement according to claim 8, characterized

the
characterized in thatVMeans, which form a plurality of spark gaps connected in series, which are arranged in a corresponding manner in the separate arc chambers, has numerous porous, cast insulating points with intermeshing projections and teeth, so that these parts are held at a predetermined close spacing in the assembled state and the parts are shaped such that a plurality of stacked, insulated combustion chambers are thereby formed, in that further, each of the plurality of electrode parts has a pair of electrodes with one therebetween electrically

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conductive connecting piece (21) is molded in one piece, an electrode (19) of an electrode part (A) is electrically connected to the first metallic pole (5) and an electrode of a further electrode part (P) is electrically connected to the second metallic pole (I ¹ I) is in connection and the remaining electrodes of the electrode parts B, C, D, E are arranged in the adjacent arc chambers in such a way that a spark gap is formed between electrodes in each chamber, which comprise an integral part of separate electrode parts, so that by the electrodes (19,21; 2 *}, 25) a series of spark gaps is formed which by means of the one-piece, conductive connecting pieces (18,21,23,26) of each electrode part (AF) between the first and second metal poles (5.1 * 0 are connected in series.

10. spark gap arrangement according to claim 9, characterized gekennze i eh net that projections (32,33) for adjustment of electrodes are provided which are molded in one piece onto the respective surfaces of each arc chamber and arranged for tight engagement with the electrodes disposed therein so that the electrodes are in a predetermined The distance can be adjusted and a spark gap of a predetermined length can be formed between the electrodes (19, 20).

11. Spark gap arrangement according to claim 1, characterized in that the channel has a first part (27 ¹ ) which is arranged generally in a single plane, and a second part (27 ") which is arranged in at least one other plane, which is the intersects the first plane at a predetermined angle in such a way that a major part of this second part (27 ") is hidden from the line of sight of the arrangement which is intended to generate a relatively short arc.

12. Spark gap arrangement according to claim 11, characterized characterized in that the predetermined angle is less than 90 °. 90 9844/1158

13. Spark gap arrangement according to claim H _5, characterized in that the second part (27 ") of the channel is arranged in one or more planes which are each practically perpendicular to the flow lines (28).

14. Spark gap arrangement according to one or more of the claims 1-13, characterized in that that it has a structure according to the description and the drawings.

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